- 简谐运动的描述
- 共4463题
直线上有相距1.2m的A、B两点,一列横波从A向B传播,当波刚好到达A点开始计时,4s内A点完成了10次全振动,B点完成了8次全振动,求:
(1)周期是多少?
(2)波长等于多少?
(3)波速v等于多少?
正确答案
解析
解:(1)4s内A点完成了10次全振动,故周期为:
T=
(2)4s内A点比B点多振动2次,说明AB间距离为2个波长,则得波长为λ=1.2=0.6m
(3)波速为:v=
答:(1)周期是0.4s;(2)波长等于0.6m;(3)波速v等于1.5m/s.
弹簧振子在振动过程中,每一次经过同一位置时,都具有相同的( )
正确答案
解析
解:弹簧振子在振动过程中,每一次经过同一位置时,位移、加速度、回复力、动能、势能、速度的大小均是相同的.
故选:CD
如图所示,图甲是一列以O为波源沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的图象,此时刻x=5m的质点刚好开始振动.图乙是该波在t=0.2s时刻的波的部分图象,在这段时间内x=7m的质点Q有两次到达波峰的经历,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图甲可知,x=5点在0时刻的振动向上,而该点正在起振,故说明振源的起振方向沿y轴的正方向,故A正确;
B、由图乙可知,Q点现在的振动方向应向下,沿y轴的负方向,故B错误;
C、因Q点在0.2s内有2次经过波峰的经历,故波从5m传到Q点后再1.5T回到Q点的时间为0.2s,故有:
t==0.2,而v=
,由图可知,波长λ=12m,代入得:
+
T=0.2,
解得:T=s,则波速v=
=
m/s,故C正确;
D、故C可知,波速为100m/s,则0.05s内,Q点振动时间t=0.05s-=
=
T,故Q点通过的路程为1×10cm=10cm,故D正确;
故选:ACD.
如图,两长方体木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲度系数为k的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子.为使A和B 在振动过程中不发生相对滑动,则( )
正确答案
解析
解:当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大.此时AB到达最大位移处.
根据牛顿第二定律得:
以A为研究对象:最大加速度 a=
以整体为研究对象:kA=(M+m)a
联立两式得,最大振幅A=
故选AD
一个正在振动的弹簧振子,其振幅为A,周期为T.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:振子若不是从平衡位置和位移最大处经过周期,位移和路程都不是A,若从平衡位置或最大位移出计时,经过
周期,路程为A,故ACD错误,B正确;
故选:B
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距20cm.某时刻振子处于B点.经过0.5s,振子首次到达C点.求:
(1)振动的周期;
(2)振子在5s内通过的路程及偏离平衡位置的位移大小.
正确答案
解析
解:(1)振子从B到C所用时间t=0.5s,为周期T的一半,所以T=1.0s.
(2)设振幅为A,由题意BC=2A=20cm,所以A=10cm.
振子在1个周期内通过的路程为4A,故在t=5s=5T内通过的路程s=•4A=200cm.
5s内振子振动了5个周期,5s末振子仍处在B点,所以它偏离平衡位置的位移大小为x=10cm.
答:(1)振动的周期为1s;
(2)振子在5s内通过的路程是200cm,偏离平衡位置的位移大小为10cm.
简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是( )
正确答案
解析
解:
A、B频率和周期表示振动的快慢.故AB错误.
C、位移大小是振动物体离开平衡位置的距离,不表示振动的强弱.故C错误.
D、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,表示振动的强弱.故D正确.
故选D
把弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放手让它振动,振动的频率是2Hz,则弹簧振子的振幅为______cm,1s内振子通过的路程为______cm.
正确答案
4
32
解析
解:简谐运动中,振幅是振子与平衡位置的最大距离,故振幅为4cm;
振动的频率是2Hz,即1s内完成2次全振动;一个全振动内通过的路程等于4倍振幅,故1s内路程为8倍,即32cm;
故答案为:4,32.
作简谐振动的物体完成一次全振动的时间叫______,它是描述振动______的物理量;描述振动强弱的物理量是______.
正确答案
周期
快慢
振幅
解析
解:频率和周期表示振动的快慢.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,表示振动的强弱.
故答案为:周期;快慢;振幅.
(2014春•上海校级期中)一质点以O点为平衡位置做机械振动,t=0时刻,它位于O点,3s末第一次到达M点,又经过2s第二次到达M点,则质点可能再经过______s或______s第三次到达M点.
正确答案
14
解析
解:假设 振子开始运动的方向先向左,再向M点运动,运动路线如图1所示.
质点从O到a再b的时间为T=3s+
2s,得到振动的周期为T=
s,振子第三次通过M点需要经过的时间为:
t=T-2s=s.
若振子开始运动的方向向右直接向M点运动,如图2,振动的周期为T=16s,振子第三次通过M点需要经过的时间为:
t=T-2s=14s.
故答案为:14,
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